(57)【要約】【課題】大きな検出信号を得ることができ、小型かつ高精度な電磁誘導型位置センサを提供する。【解決手段】電磁誘導型位置センサは、ほぼ波長λの交流磁束を発生する交流磁束発生装置と、前記交流磁束を受信して電磁誘導電圧を出力する複数のコイル６，７と、を備える。コイル６は、絶縁材を介して積層された偶数個の層それぞれに複数形成された複数の波長λの正弦波形状の８個の導体パターン１１〜１４、２１〜２４からなる。同一層に形成された複数の導体パターン１１〜１４は、互いに正弦波形状の振幅方向に間隔を置いて配置されるとともに、隣接する他層に形成された複数の導体パターン２１〜２４と同位置に形成されており、その振幅は、隣接する他層に形成された複数の導体パターン２１〜２４と逆位相である。８個の導体パターン１１〜１４、２１〜２４は、センサ３基板正面から見た場合に隣接する他層の導体パターンと電流方向が逆に見えるように、直列接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置検出対象物の移動方向にほぼ波長λで強弱を繰り返す交流磁束を発生する交流磁束発生手段と、
前記交流磁束を受信して、振幅変化の位相が互いに異なる電磁誘導電圧を出力する複数のコイルと、
を備えた電磁誘導型位置センサであって、
各コイルは、絶縁材を介して積層された偶数個の層それぞれに複数形成された複数の導体パターンからなり、
各導体パターンの形状は、位置検出対象物の移動方向に伸びる波長λの正弦波形状であり、
各導体パターンは、他層の同位置に形成された逆位相の正弦波形状の導体パターンと対をなし、
同一コイルを構成し同一層に形成された複数の導体パターンのうち、２以上の導体パターンは、互いに正弦波形状の振幅方向に間隔を置いて隣接配置され、
同一コイルを構成する全ての導体パターンは、層正面から見た場合に対をなす導体パターンと電流の向きが逆となるように、直列接続されていることを特徴とする電磁誘導型位置センサ。
【請求項２】
隣接配置された２以上の導体パターンは、同一位相の正弦波形状であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導型位置センサ。
【請求項３】
隣接配置された２以上の導体パターンは、順番に一定の位相差をもつ正弦波形状であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導型位置センサ。
【請求項４】
交流磁束発信手段は、
表面にλピッチの凹凸を有する軟磁性材料から成るスケールと、
交流磁束をスケール凹凸面に発し、スケール表面に波長λで強弱を繰り返す交流磁束を発生させる電磁石と、
を有し、
複数のコイルは、スケール凹凸面と電磁石との間に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁誘導型位置センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対移動する部材の位置を電磁誘導作用により検出する電磁誘導型位置センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械の主軸等の位置検出に、磁気を利用した位置センサが使用されていた。この位置センサは、軟磁性体からなる円筒形状の外周部に凹凸を付けたスケールを回転軸に固定し、スケール外周部のリラクタンス変化を電気信号に変換することにより位置検出を行う。このような位置センサは、位置検出に磁気を利用するため、水や油等に対する耐環境性に優れている。また、このような位置センサは、機械加工により容易にサイズの異なるスケールを製造できる。したがって、サイズによって型等を作成する必要がないというメリットがある。
【０００３】
上記のような位置センサとしては、特許文献１に記載されているような永久磁石と磁気抵抗素子を組み合わせ、スケールのリラクタンス変化を抵抗変化による電気信号として検出するものが広く知られている。また、スケールのリラクタンス変化による磁束の変化を検出する別のセンサとしては、特許文献２、３の位置センサがある。これは、プリント基板技術等を用いた導体パターンにより複数のコイルを形成し、これらのコイルを用いてリラクタンスの変化を交流磁束の振幅変化として検出する電磁誘導作用を利用している。また、特許文献４には、導体パターンを正弦波形状とすることにより、コイルが出力する電磁誘導電圧の振幅変化を位置の変化に対して正弦波に近似できることが記載されている。また、特許文献５には、正弦波状の導体パターンにより形成されるコイルを織り込みコイルとすることで、ほぼ同じ箇所に複数のコイルを高密度に実装する方法が記載されている。
【０００４】
ところで、近年、複合加工を行う工作機械が増加している。複合加工機の主軸では、主軸側に固定した加工物を高精度に回転させ、回転工具により輪郭加工を行うようになってきている。このような加工用途では、主軸等の回転位置を高精度に位置検出することが求められる。ところが、主軸の位置センサとして広く利用されている特許文献１に記載の磁気抵抗素子を使用した位置センサでは、磁気抵抗素子の温度特性が悪く、高精度な位置検出には適さなかった。また、永久磁石を使用するため、機械加工等により生じた鉄粉がセンサ面に吸着しやすく、そのために検出精度が悪化するという問題もあった。
【０００５】
一方、上述した複数のコイルを用いた位置センサは、鉄粉吸着の問題もなく、温度特性も非常に安定している。また、コイルを正弦波形状とすることにより、位置の変位に対して正弦波形状に近い信号振幅変化を得ることができる。このことから、複数の検出信号の振幅変化を内挿処理することにより、スケール凹凸ピッチ内の位置を高い分解能で検出できるという特徴を有していた。しかし、複数のコイルを用いたセンサはもともと、出力信号レベルが小さい上に、高精度化のためにスケールの凹凸ピッチを小さくしようとすると、検出できる信号レベルが極端に小さくなるという問題があった。このため、スケールの凹凸ピッチを小さくするほど、信号雑音比が悪化し、凹凸ピッチを小さくしても、凹凸ピッチ内の検出分解能が雑音により低下し、結果的に高精度化が難しかった。
【０００６】
また、プリント基板技術等を用いて、波長の短い正弦波形状導体パターンのコイルを配置する場合、層間接続するためのランドサイズが導体幅（導体パターンの太さ）よりも数倍大きいという制約から、織り込みコイルが実現できなくなるという問題もあった。このため、小さな凹凸ピッチのスケールに対応可能な位置センサを実現するためには、複数のコイルを異なる場所に配置しなくてはならなかった。その結果、磁束を受信するコイル面積が小さくなり、検出信号レベルが低下してしまう問題があった。さらには、小さな凹凸ピッチ内に、織り込みコイルを実現できたとしても、複数の層を介して、正弦波状のコイル形状精度を維持することは難しいという問題があった。このため、検出信号レベルを織り込みコイルにより大きくできたとしても、コイル形状精度の悪化により、凹凸ピッチ内を高精度に位置検出できなくなるという問題もあった。
【０００７】
その他、特許文献４のような、２つの互いに逆位相の振幅の大きな正弦波形状導体パターンを直列接続したコイルを用いて、高精度な位置検出を行う場合、正弦波状の導体パターンの振幅に対して十分大きな交流磁束発生用コイルやスケールが必要であり、位置センサが大きくなるという問題があった。これは、交流磁束を発生するコイルでは、磁束発生箇所の中央部から遠ざかるほど磁束が不均一になるため、交流磁束発生用コイルが小さいと、正弦波形状導体パターンの一部が磁束変化の大きな箇所まで配置されるためである。また、スケールの厚み方向が薄い場合も、スケールエッジ部付近の磁束が急激に変化する箇所に正弦波形状導体パターンの一部が配置されるため、同様な問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−２７４２１５
【特許文献２】特開平５−１８０６６４
【特許文献３】特開平８−２１７４４
【特許文献４】特開平８−３１３２９５
【特許文献５】特開平９−２１０６１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、大きな検出信号を得ることができ、小型かつ高精度な電磁誘導型位置センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電磁誘導型位置センサは、位置検出対象物の移動方向にほぼ波長λで強弱を繰り返す交流磁束を発生する交流磁束発生手段と、前記交流磁束を受信して、振幅変化の位相が互いに異なる電磁誘導電圧を出力する複数のコイルと、を備えた電磁誘導型位置センサであって、各コイルは、絶縁材を介して積層された偶数個の層それぞれに複数形成された複数の導体パターンからなり、各導体パターンの形状は、位置検出対象物の移動方向に伸びる波長λの正弦波形状であり、各導体パターンは、他層の同位置に形成された逆位相の正弦波形状の導体パターンと対をなし、同一コイルを構成し同一層に形成された複数の導体パターンのうち、２以上の導体パターンは、互いに正弦波形状の振幅方向に間隔を置いて隣接配置され、同一コイルを構成する全ての導体パターンは、対をなす導体パターンと層正面から見た場合に電流の向きが逆となるように、直列接続されていることを特徴とする。
【００１１】
好適な態様では、隣接配置された２以上の導体パターンは、同一位相の正弦波形状である。別の好適な態様では、隣接配置された２以上の導体パターンは、順番に一定の位相差をもつ正弦波形状である。別の好適な態様では、交流磁束発信手段は、表面にλピッチの凹凸を有する軟磁性材料から成るスケールと、交流磁束をスケール凹凸面に発し、スケール表面に波長λで強弱を繰り返す交流磁束を発生させる電磁石と、を有し、複数のコイルは、スケール凹凸面と電磁石との間に配置される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電磁誘導型位置センサは、λの波長の正弦波形状の導体パターンを重ねて高密度に配置できるため、このような複数個の正弦波形状の導体パターンを直列接続したコイルでは単一面積あたりの電磁誘導による起電圧を大きくすることができる。
【００１３】
また、振幅の小さな正弦波形状の導体パターンを複数組み合わせたコイルを用いていることができるため、交流磁束発生用コイルやスケールが比較的小さく、磁束分布が変化していても、個々の正弦波形状の導体パターン内での磁束分布の変化は小さいため、位置の変位に対して高い精度で正弦波に近い信号振幅変化を得ることが可能である。さらには、正弦波形状の導体パターン上に層間接続（スルーホール）がないため、波長を短くし易く高精度な位置検出に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は、電磁誘導型位置センサの実施形態を示す斜視図である。図２は、図１のセンサ基板３のコイル形状を示す図である。図３は、図１の電磁誘導型位置センサからの信号を処理する信号処理回路の一例を示すブロック図である。
【００１５】
スケール２は円筒形状をした軟磁性体である鉄材等からできており、回転軸１に固着されている。また、スケール２はその外周部に歯車状のほぼλピッチの３６個の凹凸を有している。コイル４が巻かれた電磁石５は、フェライト等の高周波特性の良い軟磁性体などからできている。コイル４は、図３に示すタイマー３１が発生した励磁パルス信号ＥＸを元に波形整形回路２９を介して正弦波励磁信号ＶＥＸに波形整形される。さらに、正弦波励磁信号ＶＥＸは電流増幅器１０に入力される。電流増幅器１０は、正弦波励磁信号ＶＥＸを増幅して、コイル４へ正弦波の交流励磁電流Ｉ・ＳＩＮ（ωｔ）を流す。これにより、電磁石５は、スケール２の凹凸面に向けて、交流の磁束を発生する。この時、スケール２の表面付近では、その表面の凹凸によるリラクタンス変化に応じて、スケール２の回転方向に、ほぼ波長λのピッチで強弱を繰り返す交流磁束を発生する。すなわち、この電磁石５とスケール２が、位置検出対象物（回転軸１）の移動方向にほぼ波長λの強弱を繰り返す交流磁束を発生する交流磁束発生手段として機能する。
【００１６】
センサ基板３は、電磁石５とスケール２の外周面に挟まれるように配置され、スケール２とは一定のギャップをおいて電磁石５側に固定されている。センサ基板３は、２層構造のプリント基板からできており、表面層である１層目の導体パターンと２層目の導体パターンがシート状の絶縁材を介して固定され、これらの導体パターンを層間接続することによって、２種類のコイル６とコイル７が形成されている。コイル６は図２において上半分に図示された８個の導体パターン（１１、１２、１３、１４、２１、２２、２３、２４）から、コイル７は図２において下半分に図示された８個の導体パターン（１５、１６、１７、１８、２５、２６、２７、２８）から構成される。各導体パターンは、片振幅ｈの正弦波形状となっている。また、１層目と２層目の同位置には、互いに逆位相の形状をした８対の正弦波形状導体パターン（１１と２１、１２と２２、１３と２３、１４と２４、１５と２５、１６と２６、１７と２７、１８と２８）が配置されている。以下では、この１層目と２層目とで同位置に形成された導体パターン（例えば、１１と２１、１２と２２など）を「１対の導体パターン」と呼ぶ。本実施の形態では、一つのコイルは、４対の導体パターン（１１と２１と１２と２２と１３と２３と１４と２４、または、１５と２５と１６と２６と１７と２７と１８と２８）で構成される。また、本実施の形態では、２個のコイルを有するため、センサ基板３には、４対の導体パターンが２組の形成されている。同一コイルを構成する同一層の導体パターンは全て同一位相であり、互いに、スケール２の移動方向の垂直方向（導体パターンの正弦波形状の振幅方向）に一定の間隔を置いて配置されている。また、コイル６を構成する導体パターンは、コイル７を構成する導体パターンとは、位相がπ／２（λ／４）ずれている。具体的には、正弦波形状導体パターン１１、１２、１３、１４と正弦波形状導体パターン１５、１６、１７、１８および正弦波形状導体パターン２１、２２、２３、２４と正弦波形状導体パターン２５、２６、２７、２８では、それぞれ位相がπ／２（λ／４）異なる正弦波形状導体パターンとなっている。
【００１７】
次に、一つのコイルを構成する８個の導体パターン（例えば、１１，１２，１３，１４，２１，２２，２３，２４）の接続関係について説明する。一つのコイルを構成する８個の導体パターンは、両端にある正弦波形状導体パターン以外の導体パターンおよび層間接続（スルーホール）により直列接続され一つのコイルを形成している。この直列接続は、コイルに電流が流れた際の電流の向きが、センサ基板３の正面からみると、１層目の４個の導体パターン（例えば、１１、１２、１３、１４）がすべて同方向に、２層目の４個の正弦波形状導体パターン（例えば、２１、２２、２３、２４）が１層目と逆方向となるように接続する（図２の矢印を参照）。すなわち、１層目の導体パターンの右端部を２層目の導体パターンの左端部に、１層目の導体パターンの左端部を２層目の導体パターンの右端部に直列接続する。
【００１８】
次に、この電磁誘導型位置センサによる回転軸１の位置検出の流れについて説明する。まず、スケール２および電磁石５によりスケール２表面付近に波長λのピッチの強弱を繰り返す交流磁束を発生させる。この交流磁束をコイル６、７が受けると、コイル６、７からは電磁誘導作用により、スケールの回転角θに対して、それぞれ式（１）、（２）に示す電磁誘導電圧ＶＳとＶＣが発生する。
［数１］
ＶＳ＝Ａ＊ＳＩＮ（３６θ）＊ＣＯＳ（ωｔ）・・・（１）
ＶＣ＝Ａ＊ＣＯＳ（３６θ）＊ＣＯＳ（ωｔ）・・・（２）
Ａは振幅の大きさを示す係数である。
【００１９】
コイル６、７が発生した電磁誘導電圧ＶＳ、ＶＣは、それぞれ差動増幅器８、９で電圧増幅され、電圧信号ＳＡ、ＣＡとして出力される。電圧信号ＳＡ、ＣＡは、ＡＤ変換器１９、２０で、タイマー３１からのＡＤ変換開始信号ＳＴにより、ＣＯＳ（ωｔ）＝１となるタイミングでデジタル信号ＳＤ、ＣＤに変換される。このとき、デジタル信号ＳＤ、ＣＤは、式（３）、（４）となる。
［数２］
ＳＤ＝Ｂ＊ＳＩＮ（３６θ）・・・（３）
ＣＤ＝Ｂ＊ＣＯＳ（３６θ）・・・（４）
Ｂは振幅の大きさを示す係数である。
【００２０】
マイクロプロセッサ３０では、タイマー３１からの割込信号ＩＮＴが入力されると、デジタル信号ＳＤ、ＣＤを入力とする２変数の逆正接演算が行なわれ、スケール２の１／３６回転の回転位置（スケール２の凹凸の１ピッチ内での位置）を数値で示す３６θが求められる。また、マイクロプロセッサ３０では、求めた３６θの変化からインクリメンタル処理により、スケール２の１／３６回転以上の回転量も求められ、これらの処理によって、回転軸１の１回転内の回転位置を示すデジタル信号ＰＯを出力する。
【００２１】
次に、導体パターンの片振幅とコイル総面積との関係について図４を用いて説明する。図４は、片振幅とコイル総面積との関係を示す図である。すなわち、導体パターンの片振幅を変えた際の、コイル総面積を示している。ここで、図４では、導体幅０．１ｍｍ、パターン間最小ギャップ０．１ｍｍ、振幅方向距離１ｍｍのパターン配置領域の条件において、１対の導体パターンが半波長内で囲う領域の面積と、その片振幅で配置領域内に最大配置可能な導体パターンの対の数Ｋを乗算した値をコイル総面積として算出している。当然ながら、一対の導体パターンが半波長内で囲う領域の面積は、片振幅が大きいほど大きくなる。しかし、配置領域内に最大配置可能な導体パターンの対の数Ｋは、片振幅が大きいほど小さくなる。この図４のグラフでＫ＝１は、従来の特開昭６３−２４１２４の図６Ｂ等に代表されるパターンを示している。また、同グラフでＫ＝４が図２のセンサ基板３のコイル６または７に相当するパターンを示している。図４のグラフから、対の数Ｋを２以上の適当な値とすれば、従来よりも磁束を受信するコイル総面積を大きくできることが理解できる。コイルが出力する電磁誘導電圧の大きさはコイル総面積に比例するため、本実施の形態によれば、従来よりも大きな出力信号を得ることが可能である。また、本実施の形態では、複数の導体パターンを振幅方向に間隔を置いて配置するため、従来より導体パターンの振幅を小さくできる。すなわち、振幅を小さくしても、間隔を置いて複数の導体パターンを配置することにより、コイル全体としては広い範囲で交流磁束を受けることができる。導体パターンを小さい振幅の形状とすることにより、電磁石やスケールの軸方向厚みが小さく、軸方向の磁束分布の変化が大きくても、一対の導体パターン内での軸方向の磁束変化は小さくなる。したがって、大きな振幅の正弦波形状導体パターンに比べ、高精度な位置検出が可能である。したがって、電磁石やスケールを従来よりも小さくすることが可能である。
【００２２】
（実施形態２）
センサ基板の導体パターンとしては、図２の他に、図１のセンサ基板３を図５、図６、図７に示すような導体パターンを有するセンサ基板に置き換えても実現できる。
【００２３】
図５のセンサ基板４０では、図４のグラフでＫ＝２に相当する２対の導体パターンを１群とする正弦波形状導体パターン群３２、３３、３４、３５をほぼ等間隔に配置している。また、正弦波形状導体パターン群３２と３４、３３と３５は、それぞれ直列接続され、２つのコイル６１と６２を形成している。これによりセンサ基板４０では、コイル６１とコイル６２の重心位置を図２のコイル６とコイル７よりも接近させることができる。２つのコイルの重心位置が近い場合、センサ基板がいろいろな方向に傾いた場合でも、２つの信号ＶＳとＶＣの信号振幅バランスや位相差が変化して位置検出精度が悪化するのを小さく抑えることが可能である。
【００２４】
（実施形態３）
図６のセンサ基板５０では、図４のグラフでＫ＝２に相当する２対の隣接する２対の導体パターンを１群とする正弦波形状導体パターン群３６、３７、３８、３９を配置している。また、正弦波形状導体パターン群３６と３９、３５と３７は、それぞれ直列接続され、２つのコイル６３、６４を形成している。これによりセンサ基板５０では、コイル６３とコイル６４の重心位置を図５のコイル６１とコイル６２よりもさらに近づけることがきる。ただし、センサ基板５０の場合、コイル６３は、磁束分布変化が比較的大きい外周部に導体パターンが多く配置されるため、２つのコイル特性がアンバランスとなりやすいという欠点がある。
【００２５】
（実施形態４）
図７のセンサ基板６０の１層目と２層目には、λの波長をした８対の正弦波導体パターン（４１と５１、４２と５２、４３と５３、４４と５４、４５と５５、４６と５６、４７と５７、４８と５８）が、順番に一定の位相差π／４（λ／８）だけずれながら、スケール移動方向の垂直方向（正弦波振幅方向）に一定の間隔をおいて配置されている。
【００２６】
正弦波振幅方向に隣接する２対の正弦波形状導体パターンを１組とした場合、正弦波形状導体パターン４１、４２、５１、５２からなる組と４３、４４、５３、５４からなる組と４５、４６、５５、５６からなる組と４７、４８、５７、５８からなる組の４組あり、センサ基板６０の正面から見た場合に、同じ組の１層目の正弦波形状導体パターンに流れる電流の向きはすべて同方向に流れ、同じ組の２層目の正弦波形状導体パターンに流れる電流の向きは、対を成す１層目の正弦波形状導体パターンとは逆方向に流れるように見えるように４個の正弦波形状導体パターンが直列接続されている。さらに、正弦波形状導体パターン４１、４２、５１、５２からなる組と４５、４６、５５、５６からなる組の２組と、正弦波形状導体パターン４３、４４、５３、５４からなる組と４７、４８、５７、５８からなる組の２組の各８個の正弦波形状導体パターンは、それぞれ直列接続されており、２個のコイル６５、６６を形成している。これにより、コイル６５と６６からは、スケールの回転位置θに対して、式（１）（２）と同様の出力信号を得ることができる。なお、図７のセンサ基板６０では、上記組内の正弦波形状導体パターンのみ直列接続した場合でも、たとえば正弦波形状導体パターン４１、４２、５１、５２からなる組の出力をＶＳとし、正弦波形状導体パターン４３、４４、５３、５４からなる組の出力をＶＣとしても、式（１）（２）と同様の出力信号を得ることができる。
【００２７】
図７のセンサ基板６０ように、位相差が徐々に異なる正弦波形状導体パターンを順番に並べた場合、図２の例に比べ一定面積に配置できるコイルの総面積は低下する。しかし、位相のずれた正弦波形状導体パターンが発生する電磁誘導電圧を合成した信号が得られるため、その平均化効果により位置変化に対する振幅変化の歪みを小さくすることができ、高精度な位置検出を行うことができる。
【００２８】
以上の説明では２層構造の導体パターンを実施形態に挙げたが、４層構造、６層構造など、偶数層構造の導体パターンであれば、その層数は限定されない。例えば１層目と２層目が図２と同じ構造のセンサ基板に２層目と同じ正弦波形状導体パターンを３層目に追加し、１層目と同じ正弦波形状導体パターンを４層目に追加して、同位置の同位相形状の正弦波形状導体パターンに同じ向きの電流が流れるようにを直列接続すれば、４層構造の２つのコイルを実現することが可能である。また、実施形態では位置の変化に対してπ／２の異なる位相で振幅変化する電圧を出力する２つのコイルについて述べたが、正弦波形状の導体パターンの配置位相を変えて、位置に対してそれぞれ２π／３の異なる位相で振幅変化する３相の電圧を出力する３つのコイルとしても良い。
【００２９】
また、相対移動方向に対してほぼ波長λのピッチで強弱を繰り返す交流磁束を発生するスケールとして、表面にほぼλピッチの凹凸を有する軟磁性材料を用いた例を示したが、特開昭６３−２４１２４に示されているような、渦電流による磁気遮蔽効果を利用した導体スクリーン等を用いても良い。その他、本発明は実施形態に述べた回転位置を検出する電磁誘導型位置センサに限るものではなく、例えば軟磁性体から成るラック状の部材をスケールとすれば、直線位置を検出する電磁誘導型位置センサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電磁誘導型位置センサの実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の電磁誘導型位置センサのコイル形状を示す図である。
【図３】図１の電磁誘導型位置センサ信号処理回路の一例を示すブロック図である。
【図４】片振幅とコイル総面積との関係を示す図である。
【図５】電磁誘導型位置センサの他のコイル形状を示す図である。
【図６】電磁誘導型位置センサの他のコイル形状を示す図である。
【図７】電磁誘導型位置センサの他のコイル形状を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  回転軸、２  スケール、３，４０，５０，６０  センサ基板、４，６，７，６１，６２，６３，６４，６５，６６  コイル、５  電磁石、８，９  差動増幅器、１０  電流増幅器、１９，２０  ＡＤ変換器、２９  波形整形回路、３０  マイクロプロセッサ、３１  タイマー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006017533.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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